自动化(二)班罗卿 童伟 张忠 ,AD转换器.doc

湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称 设计题目：系 别： 通信与控制工程系 专 业： 班 级： 学生姓名: 学 号: 起止日期: 20年 指导教师: 教研室主任： 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 成绩评定 项 目 权重 成绩 童伟 张忠 罗卿 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 0.2 2、课程设计质量与答辩 0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度 0.3 总 成 绩 教研室审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 教学系审核意见： 主任签字： 年 月 日 目 录 设计目的 5 设计要求 5 前言 6 实验元器件列表 6 1、设计内容 7 1.1方案一 7 1.2方案二 7 1.3方案对比与选择 8 2、总体设计 8 3、各组成部分的工作原理 8 3.1 555定时器 8 3.2计数器SN74LS161CN 9 3.3 ADC0809 10 4、PCB的制作 10 4.1 protel制图 10 4.2 PCB原理图 10 4.3 PCB布线图 11 4.4 PCB板的制作 12 4.5 将各元件安装到PCB板上 12 5、元器件调试 12 5.1 555定时器的调试 12 5.2 控制电路的调试 12 5.3 74LS161的调试 12 6、总体调试 13 7、总结与思考 13 参考文献 15 附录 16 PCB制作图形 16 前言 在人们认识自然、改造自然的过程中，经常需要对各种各样的模拟信号进行量化，因而如何根据不同的模拟信号灵活、快速的转换成合适的数字信号成了现代控制通信及检测技术值得深入研究的课题。不同结构的A/D转换器有各自的特点，在要求转换速度高的场合可选用并行A/D转换器;在要求精度高的情况下，可采用双积分型A/D转换器，也可以选用高分辨率的其他形式A/D转换器。 实验元器件列表 表1 元器件列表 元器件名称 标号 数量 555定时器 NE555D 1 计数器 SN74LS161 1 ADC0809CN 1 发光二极管 9 电阻 1K 2 电容 100PF 2 可调电阻 1K 1 开关 1 1、设计内容 1.1方案一 利用电阻、电压比较器、计数器和优先编码器构成所需A/D转换器。其图如下图所示。 图 1 并行比较型A/D转换器结构图 1.2方案二 利用555定时器、计数器和ADC0809构成所需A/D转换器。其protel原理图如图2所示。 图 2 Protel原理图 1.3方案对比与选择 由于考虑到设计要求误差要小于0.1V。方案一虽然转换速度很快，但很难达到这么高的精度。所以我们才用方案二。 2、总体设计 设计总体框架图如图3所示。 图 3 总体框架图 该八位A/D转换器由以下几部分组成：1、模拟电压产生电路 2、ADC0809电路 3、脉冲产生电路 4、控制电路， 5、计数电路 6、输出电路 各个单元电路完成下列功能: 1.模拟电压产生电路：在电位器上产生0-5V的待转换电压。 2.ADC0809电路:完成模拟信号量化 3.脉冲产生电路：产生一个频率较高的方波信号CP，可选用555振荡器。 4.控制电路：控制计数电路功能。 5.计数电路：进行加计数，输出的数字量进入ADC0809电路变为数字信号。 6.输出电路：输出8位分别为Q7Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0，可以用发光二极管显示。 最后，将各个电路单元连接起来，就能获得其电路图，其电路图的Protel DXP原理图如图2所示。 3、各组成部分的工作原理 3.1 555定时器 信号发生器原理图如下图所示，它是555定时器构成的多谐振荡器，Vcc通过电阻R1、R2向电容C充电，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路也不需要外加触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过RB向放电端放电，使电路产生振荡。广泛用于信号的产生、变换、控制与检测，电容在1/3Vcc和2/